中国移动张德朝:SPN技术已形成端到端产业链,具备规模试商用条件

责任编辑:刘婷宜 2019.05.16 10:37 来源:通信世界全媒体

通信世界网消息(CWW)2019年被视为5G商用元年,5G网络速率将直接影响5G商用进程,随着5G商用的加速,业界对5G承载的关注越来越高。为推动我国5G承载关键技术和发展创新,全力支撑5G商用进程,5月16日,由工业信息化部指导、中国通信协会主办,受到中国信息通信研究院、中国移动、中国电信、中国联通、中国铁塔大力支持的2019世界电信和信息社会日大会“5G承载技术标准与产业研讨会”在北京新世纪日航饭店召开。

在会上,中国移动通信研究院Fellow,网络与IT技术研究所传送与接入网研究室经理张德朝发表了“SPN技术稳步发展,迎接规模部署元年”主题演讲,介绍了SPN总体情况、SPN关键进展等。

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以下为演讲内容。

张德朝:首先介绍一下中国移动在5G领域中关键的进展。首先是5G承载的需求,三年前我们提出了SPN的技术理念,跟业界一块做了相关的技术推动,包括技术研发工作。目前SPN取得了可喜的成绩。我们提出了五大关键技术,构成了SPN的基石,一个是管控,把它整个管理起来。L3层,我们提出了SR-TP的技术。再往下是新交叉和新同步超高精度。接下来是新的光层,包括前传和中传等。伴随五大技术的发展,过去一两年我们也遇到并且解决了三大主要的技术分歧,面向L3层的功能,我们也知道SRv6是我们主要的方向。目前在SPN层面我们达成了一致。后面我的报告围绕这几大关键技术上的重点进展给大家做一个报告。

首先我们回顾一下,从2016年,中国移动对5G的需求,包括关键的带宽时延的技术指标进行了深入的分析。2016年开始也提出了SPN的技术架构和技术体制,架构、方案和关键技术等系统性的研究,持续了三年的时间。从2017年下半年开始在产品的研发和产业推动这块,进行了重点的推进。,前取得了比较好的进展。这是整体的进展情况。后面看一下关键的进展:首先是新管控,引用原生SPN实现统一的管控,存量层面上原生的管控是非常困难的,而SPN作为新的技术是得天独厚的优势,总得设计思路管控一体集中为辅,转发方面我们保持了轻量级的层面。我们整个的架构和上层的OSS和管控一体的服务器。北向和南向接口实现协议,北向接口我们会进一步推动标准化的进展,彻底的打通端到端的管控流程。

SRv6,在2017年11月我们国家发布了SRv6部署规划,我们根据要求把SRv6作为SPN基本的要求,这两种技术我们也做了分析,左边是SR-MPLS的技术方案,在这之间加了一个转发标签,逐级的弹出,到最上面的节点的时候标签只剩下一层了,SRv6的方案在IPv6SRH这一层,每一级的标签位于IPv6的扩展头位置。我们可以看到整个的转发效益,对芯片硬件资源的消耗比较小。对于我们线网的3G、4G之间,我们在spN分组里,跟PTN的处理是兼容的,包括OAM也嵌入。SRv6可以更好的兼容三层路由器的大网。SRv6相对来说比较适合那边。

后面是新光层,首先我介绍一下新光层总体的要求,首先是核心层,包括复杂性比较高,成本也比较高,第二是接入层使用50GE,接入层的传输距离10公里的速度,有一部分是40公里的传输需求。另外是前传这块,下一步需要推动的问题更多,我们现在有新的方案正在推动相关的技术研究和产业的工作。首先看一下核心汇聚层采光的问题,方案一是SPN端到端的,核心汇聚层我们整个网络的流量或者带宽无法满足,在我们很多的省市都在做这样的工作,把100G的OTN进行下沉和汇聚。在汇聚层下沉4—20波,核心层10—40波,汇聚核心层如果不加以规划的话会面临两张网络,一张是OTN,一张是SPN。在汇聚核心层起到统一承载的作用,这个方案是有比较明显的优势的,首先OTN定位综合承载的平台,从而降低整个网络的成本。第二,结合WDM,我们灵活的拓展网络的带宽。 一般是CDC,对于我们的需求,我们只要求第一个C就行了,我们的汇聚层只要求东西向的两维就可以了。核心层3—5维就满足我们的要求了。

第二,实现上,大家知道都是采用MCS来满足,我们不需要进行相关的复杂的调整,在某一些器件上就可以简化,进一步来降低成本。

第三,波长规划也不需要那么多。整个的成本我们也是定制化的方案。正好匹配我们整个SPN的需求。这也有一定的挑战,毕竟将分组的技术领域和OTN两大领域在系统产品和转发、管控层面都做了有机的融合。后面我们会联合产业链加快完善,实现统一系统,统一的管控。

下面是接入层,我们看一下带宽需要多大的带宽,在之前我们做了带宽的分析,因为我们在半年前我们按照100兆来规划的,忙时是3个G,业务流量没有起来的时候,25G也能用,现在有两个比较大的变化,一个是单站从100调整到160G作为以后统一的目标方案。这样单站均值从3G到4.8G,整个接入带宽到42G,比以前大多了。另外是低端的场景集中的规模不大,5G的时候因为前端机房的压力,很多省市用C-RAN来集中建站,未来5G的流量的应用,100兆需要接入带宽25—50G,160兆基本需要50G的带宽了。对于C-RAN的场景下需要50—100G的带宽。我们看成本,对于50G的PAM4,采用的是25G光管芯,通过编码技术实现速率翻倍,量产后成本预计相对于25G增加10—20%,设备成本增幅更低。电信的特点是随着量成本下降也比较快。成本预计25G光模块增加10—20%。

综合这些因素,我们最终决定采用更高性价比50G的光模块来满足带宽的要求,另外我们考虑到端到端同步的需求,希望彻底的来解决双向的不对称带来的误差。50GBiDi也是一个关键的需求。前传我们需要什么样的器件?如果我们按照160M来规划的话,每个AAU需要具备2个25G端口,假定按照4G200万基站计算,23G光模块数量1200万。前传技术来说,对于传输具体比较短的,几百米的,如果光纤资源充足的话,还是优选光纤直驱的方案。如果采用双纤双向WDM需要两根光纤,6个波长。如果是单向光纤,那么一个物理站我们需要12个波长。综合现在的技术标准、产业成熟度和技术的可实现性和性能,包括承载的综合力还看,一个是25G的WDM方案,可以满足需求。传输距离比较远,需要进一步拓展通道数,需要产业链进一步的支持。

第二,12波的方案,根据我们的需求需要进一步调整。系统性能还需要进一步的验证,因为12波现在的产品方案把4波跳过去了,所有采购的接口光纤采捕采用无水光纤。前面的方案需要收敛和明确,这样整个产业提供精力推动技术的加快和发展。

系统层面,主要的几个痛点,BU和AAU配备彩光模块,这种模式缺乏管理的手段,因为无线的设备不会感知你彩光模块的波长。另外对ODN故障是无感知的,运维上需要人工进行光模块的识别,这是整个运维上的调整也比较大。在DU这一侧,实现有源的设备,在远端服务器在AUU上配备彩光模块,是可管可控的系统,把远端的彩光模块进行系统级的管理。这块是新的方案。后面我们也会明确技术方案和产业的联合推进工作。

这是五个设备厂家,提供12款和120余台设备完成试点。2018年10月份,ITU-T新一代传送网核心标准G.mtn。SPN在ITU-T标准立项,标志着传输领域中国通信产业链已经逐步进入到原始创新阶段。从提出立项请求到18年10月获批,历时两年,会下与主席和报告人进行充分沟通,解决了ITU。另外管理层对新技术的立项非常的审慎,特别是技术体制的立项,我们不仅要说清楚我们的需求,我们的应用场景,还需要我们的核心技术,甚至细节。不光我们在会议上讲解,还要在会下进行积累和沟通。左边这个是ITU主席,邀请了标准化核心的团队给他们逐一的解答技术细节,让ITU的管理层逐步的理解、认可了我们ITU的理念和体制,后续的工作也超出了我们原来的预期。下一步我们也在各方面进行了立项和推进工作。截止到目前SPN形成了运营商、设备商、器件等完整的产业链。以上是我的报告内容,我们也希望今后和产业界一道努力,进一步推进SPN基础进一步完善,特别是SR-MPLS的标准化工作。谢谢!


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